新材料改變太陽能電池製作流程

一個國際研究團隊應用一種新型複合材料，簡化了矽太陽能電池的製造步驟，將無摻雜的矽電池光電轉化效率提高到19%。

目前大多數太陽能電池板主材料是晶體矽。晶體本身或者晶體上面沉積層會被摻雜一些其他金屬原子，這些原子既能與矽原子結合出現電子，又能有選擇地生成電子孔洞，兩種情況都能增強晶體的導電性。經過摻雜過程的晶體矽太陽能電池轉化效率可以超過20%，而未經摻雜的電池效率從未超過14%。

摻雜過程能提高太陽能轉化效率，但會新增半導體元件的複雜性且降低其性能，掣肘接下來的製造流程。新研究中的特殊混合材料可以省略掉摻雜過程，只需簡單的7個步驟，就可將新材料和簡單塗層工藝結合起來以提高效率。作為美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室和加州大學伯克利分校訪問學者，詹姆斯•布洛克以第一作者的身份將相關成果發表在《自然•能源》上，他說：“我們製造的太陽能電池結構很簡單，能有效降低成本。”

在這項研究中，研究團隊在太陽能電池面向太陽的矽晶片一側，塗上一層超薄的氧化鉬材料，在其背面則用氟化鋰材料。兩個塗層只有幾十個納米厚且都透明，具有互補的電子結構，非常適合用於太陽能電池。

研究團隊另一成員斯蒂文•德•沃爾夫稱，該小組幾年前就發現了鉬氧化物的效用，此次利用瑞士洛桑聯邦理工學院太陽能電池製造平臺，當將之與矽晶片層結合後，鉬氧化物的表現非常出色，對製作晶體矽太陽能電池的標準流程做出了令人驚訝的改變。

研究小組希望，可以繼續測試更多的材料，看是否還有提高轉化效率的更好材料。